%34تخفیف

دانلود پروژه:اصلاح و بهینه سازی الگوریتم تعقیب نقطه ماکزیمم توان سیستم های خورشیدی در شرایط غیر خطی نیم سایه و اجرای عملی آن بر روی یک نمونه سیستم فوتوولتاییک

تعداد 119 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشكده فنی مهندسی

کارشناسی ارشد مهندسی برق قدرت

اصلاح و بهینه سازی الگوریتم تعقیب نقطه ماکزیمم توان سیستم­های خورشیدی در شرایط غیر خطی نیم­سایه و اجرای عملی آن بر روی یک نمونه سیستم فوتوولتاییک

چکیده:

استفاده از انرژی­های تجدیدپذیر بحث اصلی تغییرات سیستم­های قدرت محسوب می­شود. با توجه به علاقه مهندسین قدرت به تبدیل شبکه فعلی به شبکه هوشمند بهره­برداری از این سیستم­ها بسیار لازم می­نماید. سیستم­های هوشمند قابلیت استفاده از نیروگاه­های تولید پراکنده را بدون برهم خوردن تعادل سیستم فراهم می­کند. مشهورترین عنوان انرژی­های تجدیدپذیر انرژی خورشیدی است که بهره­برداری از آن بسیار پیشرفت کرده است. سلول­های خورشیدی دقیقا مدل یک منبع جریان را برای شبکه به وجود می­آورند. نکته قابل توجه در این بحث تغییر توان تولیدی توسط این منابع متناسب با تغییر ولتاژ دو سر آن است. نمودار توانی این سلول­ها تا قبل از ایجاد نیم­سایه و در شرایط عادی دارای یک ماکزیمم می­باشد که تلاش­های بسیاری برای تنظیم نقطه کار تولید کننده و تقاطع خط بار با خط تولید در این نقطه انجام شده است. الگوریتم­های مربوط به این مبحث با عنوان ردیابی نقطه ماکزیمم توان بیان می­شوند. منحنی فوق در شرایط کاری مختلف دارای نقاط ماکزیمم مختلفی است. آنچه در این تحقیق مورد بررسی است تغییرات توانی در حالتی است که تولیدکننده از حالت کار عادی خود خارج می­شود. در شرایط نیم­سایه منحنی تولید بسیار افت خواهد داشت. علاوه بر این که افت توان در این شرایط بسیار شدید است منحنی تولید دارای چندین قله خواهد شد. اهمیت پیدا کردن این نقطه ماکزیمم و قرار دادن نقطه کار روی این نقطه مورد بررسی این تحقیق است. در نهایت با اثبات ریاضی و منطقی یک الگوریتم جدید برای رسیدن پر سرعت به نقطه اکسترمم مطلق بیان شده است. این الگوریتم بر روی یک سیستم تولیدکننده خورشیدی آزمایشگاهی مورد بررسی و تست آزمایشگاهی قرار گرفت که نتایج در انتها بیان شده است. نوآوری­های موجود در این متن شامل روش جدید و مطمعنی است که در تشخیص رخداد نیم­سایه به کار رفته است. در اجرای الگوریتم نیز مزیت اصلی به کار بردن یک معادله ریاضی است که از نقطه ای نزدیک­تر به بالاترین توان ممکن شروع و به سمت آن می­رود. نتایج حاصل از این بخش انتخاب اکسترمم مطلق از بین اکسترمم­های نسبی با مقایسه پی در پی آن­هاست در انتهای پایان نامه آمده است.

کلیدواژه:

انرژی خورشیدی ، تعقیب نقطه بیشینه توان ، مبدل DC به DC

فصل 1-مقدمه و معرفی.. 1

1-1-مقدمه.. 2

1-2-اصول کار تبدیل انرژی: 5

1-3-مدار معادل تک دیودی برای سلول خورشیدی: 6

1-4-مدار معادل دو دیودی برای سلول خورشیدی: 7

1-5-معرفی سلول خورشیدی: 8

1-6-اتصال سری سلولهای خورشیدی، هدف: بالا بردن ولتاژ و توان دریافتی: 10

1-7-اثر دما و تابش بر منحنیهای تولید انرژی: 13

1-8-الگوریتم های ردیابی نقطه ماکزیمم توان، هدف: دسترسی به بیشترین توان ممکن: 16

فصل 2-معرفی نیمسایه و بررسی شرایط آن.. 19

2-1-بهره برداری از انرژی خورشیدی: 20

2-1-1-مثالی ساده برای بررسی شرایط بهرهبرداری از یک مجتمع سری و موازی از پنل های خورشیدی: 21

2-2-بررسی شرایط تابشی برای هر سلول و پنل، مفهوم نیمسایه: 23

2-3-توجیه تشکیل نمودارهای چندقله ای در تابشهای متفاوت: 24

2-4-معرفی یک الگوریتم کاربردی ساده برای ردیابی نقطه اکسترمم روی منحنی توان ولتاژ: 27

فصل 3-بررسی روشهای مختلف تشخیص نیمسایه. 31

3-1-مقدمه:. 32

3-2-تشخیص رخداد نیمسایه: 32

3-2-1-روش اول: مقایسه توان: 37

3-2-2-روش دوم: ایجاد اغتشاش و مشاهده تغییرات توان: 38

3-2-3-روش سوم: مقایسه تغییرات جریان و ولتاژ: 39

3-2-4-روش چهارم: بررسی نسبت تغییرات جریان به جریان: 41

3-2-5-روش پنجم: اختلاف نسبت تغییرات توان نسبت به توان و تغییرات جریان نسبت به جریان: 42

فصل 4-معرفی الگوریتم پیشنهادی.. 45

4-1-معرفی الگوریتم: 46

4-2-معرفی الگوریتم نیمسایه: 47

فصل 5-اجرای آزمایشگاهی الگوریتم. 56

5-1-نگاهی مختصر به ویژگیهای میکرو کنترلر: 57

5-1-1-معرفی میکرو کنترلر. 57

5-2-پنل خورشیدی مورد استفاده: 58

5-3-معادله خروجی مبدل: 60

5-4-گزارش تست عملی و آزمایش نتایج مورد نظر: 67

5-5-بخش اول، رسم منحنی توان ولتاژ : 68

5-6-بخش دوم، اجرای الگوریتم و پیدا کردن بیشترین توان دریافتی: 68

5-6-1-نتایج و منحنی های به دست آمده: 68

نتیجه گیری.…… 76

پیوست شماره  1  …………………………………………………………………………………. 77

پیوست شماره2..…………………………………………………………………………………..86

پیوست شماره3……… 90

مراجع.…………………………………………………………………………………………..102

فهرست اشکال:

شکل1 مجموع سیستم های فتوولتاییک نصب شده در جهان تا سال 2012 برحسب مگاوات…………………………………………………………..3

شکل2 پیوند p-n سلول فتوولتاییک…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….5

شکل3 مدار معادل تک دیودی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………6

شکل 4 مدار معادل دو دیودی سلول خورشیدی………………………………………………………………………………………………………………………………….8

شکل5 منحنی­های توان خورشیدی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

شکل6   تجمیع نمودارهای توان…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………11

شکل7 اثر تغییر دما و تابش روی تولید………………………………………………………………………………………………………………………………………………14

شکل8 منحنی عادی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………33

شکل9 منحنی­های نیم­سایه و عادی روی هم…………………………………………………………………………………………………………………………………….34

شکل10 منحنی اول در حالت PSC………………………………………………………………………………………………………………………………………………….50

شکل11 منحنی دوم در حالت PSC…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..51

شکل12منحنی اول در حالت PSC…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..51

شکل13نمایش الگوریتم روی شکل…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….52

شکل14 الگوریتم بهبود یافته……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..55

شکل 15 تصویر برد میکرو کنترلر………………………………………………………………………………………………………………………………………………………58

شکل16 مشخصات پنل مورد استفاده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………59

شکل17 برد میکروکنترلر به همراه مبدل…………………………………………………………………………………………………………………………………………..60

شکل18 مدار بسته شده………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………64

شکل19 ثبت D با کمک اسیلوسکوپ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..67

شکل20منحنی توانی اول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….69

شکل21 منحنی آزمایش دوم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….70

شکل22 منحنی آزمایش سوم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..71

شکل23 منحنی آزمایش چهارم………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….72

شکل24 منحنی آزمایش پنجم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….73

فهرست جداول:

جدول1 بودجه تحقیقاتی برخی کشور ها در زمینه ی فتوولتاییک در سال 2012  ……………………………………………3

جدول2 جهش­های ولتاژ……………………………………………………………………………………………………………………………………….61

جدول3 اجرای الگوریتم روی منحنی اول…………………………………………………………………………………………………………….69

جدول4 اجرای الگوریتم روی منحنی دوم……………………………………………………………………………………………………………70

جدول5 اجرای الگوریتم روی منحنی دوم……………………………………………………………………………………………………………71

جدول6 اجرای الگوریتم روی منحنی دوم……………………………………………………………………………………………………………72

جدول7 اجرای الگوریتم روی منحنی 5……………………………………………………………………………………………………………….73

جدول8 مقایسه توان­ها در دو الگوریتم ساده و پیچیده………………………………………………………………………………………

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo